（3）運動エネルギー損失とCd値の予測精度 タイヤ周りの運動エネルギー損失量を確認すると，前節までに述べた中間特性の再現精度が高いCase4が最も実測値に近い値を示していることが分かる（Fig. 13）。 この結果を踏まえ，Case1とCase4の解析条件にて，タイヤ周りの形状が異なる複数仕様の解析を実施し，Cd値の予測精度を検証した。Case4はCase1に比べて相関が高く，絶対値の予測精度も高い。以上より，中間特性の再現精度を高めることで最終性能の再現精度も向上できることを確認できた。更なるCFDの精度向上の技術開発は今後も継続するが，本技術開発で精度を検証できた解析条件は誤差影響を補正することでタイヤ周りの現象解明や車種開発のスペック決定に活用する。―23― lennut dnw eht n lennut dnw eht nderusaem euav dC derusaem euav dCliilii ∫Cvyds=8.3×10-3 (※only inward direction)4. タイヤ周りの風流れ制御技術開発4.1 制御技術進化に向けたアプローチ タイヤ周りの流れ場はタイヤ，ホィールの形状だけでなく，フロントバンパーなどのボディー形状，そして実走時はタイヤとホィールの回転運動などの複数の因子が影響する。そのためフルビークルの流れ場から各因子の影響を個別に把握し，異なる車種にも適用できる共通の考え方や制御因子を見出すことが難しい。そこで私たちは，まず簡易モデルを用いて，各因子がタイヤ周りの渦とそれに起因するエネルギー損失へ及ぼす影響を個別に理解することで，制御の発想を得るアプローチをとった。具体的には，自動車の与件であるタイヤ回転とボディーの存在の影響のみを個別に評価できる簡易モデルを作成し検討を行った。4.2 タイヤ回転が風のエネルギー損失に及ぼす影響 まず，タイヤ単体のモデルを用いてタイヤとホィールの回転運動が風の運動エネルギーに及ぼす影響を調査した（Fig. 15）。青い部分はエネルギーが低いことを示しておりタイヤの回転を再現するとタイヤ上部ではエネルギーが低下し，反対にタイヤ下部ではエネルギーが上昇することが分かる。図中に示す各断面で保有するエネルギー量からもその傾向が確認できる。これはタイヤ下部ではタイヤ回転と入力風の向きが一致するため，壁面近傍の速度が上昇し，剥離渦発生を抑制できるためである。一方，タイヤ上部はその逆である（Fig. 16）。従って，タイヤ前の上下方向の入力風向を制御し，剥離渦が発生し∫Cvyds=4.6×10-3(※only inward direction)∫Cvyds=1.6×10-3(※only inward direction)(a) Wind tunnel test (Rotation wall boundary) Cpave=0.34 (a) Wind tunnel test (Rotation wall boundary) ∫Cvyds=2.2×10-4(※only inward direction)(a) Wind tunnel test (b) CFD case3(Rotation wall boundary) (a) CFD Case3(Rotation wall boundary) Cpave=0.36 Cpave=0.39 (b) CFD case3(c) CFD case4(Sliding mesh technique) ∫Cvyds=1.8×10-3(※only inward direction)(c) CFD case4(Sliding mesh technique) (b) CFD Case4(Sliding mesh technique) ∫Cvyds=2.9×10-3(※only inward direction)(b) CFD case3(c) CFD case4(Sliding mesh technique) Cd value calculatedby CFD (case1) Cd value calculatedby CFD (case4) ∫KEds=0.172∫KEds=0.039∫KEds=0.026(a) Wind tunnel test ∫KEds=0.151∫KEds=0.180∫KEds=0.165∫KEds=0.036∫KEds=0.023(b) CFD Case1 ∫KEds=0.176∫KEds=0.159 ∫KEds=0.175 ∫KEds=0.041 ∫KEds=0.035 ∫KEds=0.041 ∫KEds=0.030 (d) CFD Case3 ∫KEds=0.180∫KEds=0.165∫KEds=0.036∫KEds=0.023(c) CFD Case2∫KEds=0.159 (e) CFD Case4Fig. 9 Pressure in Front of Tire Measured by WT Test and CFDFig. 10 Velocity Magnitude of Y Direction on Wheel Openings (Blue: Inward Direction, Red: Outward Direction)Fig. 11 Velocity Magnitude of Y Direction on Wheel arch Openings (Blue: Inward Direction, Red: Outward Direction)Fig. 12 Flow Path Line around Front Wheel (Blue: Inward Direction, Red: Outward Direction)Fig. 14 Correlation Diagram of Cd Value between Fig. 13 Kinetic Energy Beside TireCFD and Wind Tunnel Test
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